|
В нашем обычном опыте компоненты неоднородной жидкости разделяются согласно плотности, если ее постоянно не взбалтывать. Более тяжелые молекулы опускаются на дно контейнера, а более легкие собираются на поверхности. Тот же вид разделения имеет место у обычных звезд. Из-за вращения звезды могут возникать смешения, но обычно количества вращения достаточно для устранения разделения; оно просто уменьшает степень, с которой происходит разделение. С точки зрения гравитации центр звезды – это “дно”, и у обычной звезды самые тяжелые элементы обычно скапливаются в центральных регионах, а внешние слои обогащаются водородом, самым легким элементом. Поскольку водород является доминирующим компонентом звезды, трудно подтвердить ожидаемое небольшое количество обогащения, но ничего из известного не противоречит выводу, что происходит обычный вид разделения по плотности. На основе приведенного объяснения структуры белых карликов, градиент плотности у таких звезд должен быть инверсным. Регион в центре звезды – это регион наибольшего сжатия во времени, что эквивалентно расширению в пространстве. Следовательно, центр звезды является регионом наименьшей плотности, а поверхностные слои обладают самой высокой плотностью. Поэтому поверхностные слои белого карлика сильно обогащены гелием, более тяжелым из двух главных составляющих звезды, а центр звезды – почти полностью водород. Статья Джеймса Либерта в Ежегоднике Астрономии и Астрофизики за 1980 год предлагает информацию, необходимую для сравнения данных выводов с результатами наблюдения. Это сравнение явно в пользу существования градиента инверсной плотности. Либерт сообщает, что “более холодные богатые гелием звезды являются самым многочисленным видом белого карлика”, а некоторые имеют чисто гелиевые атмосферы. “Существование почти чисто гелиевых атмосфер, отличающихся широким разнообразием температур, долгое время оставалось загадкой”, – говорит он. Наличие градиента инверсной плотности у белых карликов разрешает головоломку. Гелий накапливается во внешних слоях потому, что эти регионы являются регионами самой высокой плотности у белых карликов. Открытия в связи с концентрацией гелия впоследствии подтвердились сообщением Либерта о поведении элементов, тяжелее гелия, которые обычно собираются вместе как “металлы” в обсуждениях состава звезд. У таких звезд происходит втекание материи из окружения, содержание металлов в которой известно. Подобно гелию, входящие металлы преимущественно скапливаются в регионах наибольшей плотности, во внешних слоях белых карликов. Вот как описывает Либерт наблюдаемую ситуацию: — 80 —
|